[发明专利]电极堆栈布置

说明书

本发明涉及一种准直器电极，其包括设置有中心电极孔(82)的电极主体(81)，其中所述电极主体限定介于两个相反的主要表面之间的电极高度，并且其中所述电极主体在所述电极主体内部容纳用于传送冷却液体(102)的冷却导管(105)。所述电极主体优选地具有圆盘形状或扁圆环形状。本发明还涉及一种适用于带电粒子束产生器的准直器电极堆叠，其包括：第一准直器电极和第二准直器电极，其各自设置有用于传送所述冷却液体(102)的冷却导管(105)；以及连接导管(110)，其用于所述第一及第二准直器电极的所述冷却导管之间的液体连接。

本案是申请号为201480071806.8，申请日为2014年11月14日，题目为“电极堆栈布置”的申请的分案。

技术领域

本发明一般地涉及一种电极堆叠、一种带电粒子束产生器，以及一种带电粒子光刻系统。此外，本发明涉及一种适用于电极堆叠的电极。

背景技术

在半导体工业内，对高准确且可靠地制造较小结构存在持续增长的期望。光刻是这种制造工艺的关键部分。在无掩模光刻系统中，带电粒子细束(beamlet)可用以将图案转印至目标上。这些细束可单独受控制以获得所要的图案。

为在商业上可行，需要带电粒子光刻系统能够满足对实质晶圆产出量及严格误差容限的具有挑战性的需求。可通过使用更多细束及因此更多电流来获得较高产出量

然而，处置较大数目的细束导致对更多控制电路的需要。操作控制电路可引起光刻系统内的加热。此外，电流的增加产生与光刻系统中的组件相互作用的更多带电粒子。带电粒子与光刻系统内部的系统组件之间的碰撞可引起相应组件的显著加热。束操纵组件的所产生的加热可导致热变形，该热变形降低光刻工艺的准确度。

大数目的细束的使用由于细束之间的粒子间相互作用(例如，库仑相互作用)而进一步增加不可接受的不准确度的风险。

可通过缩短粒子源与目标之间的路径来减小粒子间相互作用的效应。可通过使用更强电场来操纵带电粒子而达成路径缩短，这需要在带电粒子光刻系统中各种电极之间施加较大电位差。

由于存在更强的粒子束电流和电场，光刻系统内部的粒子碰撞和发热将变得更强烈。所得热变形可能对场准确度并对束处理准确度具有显著的负面影响。

发明内容

合乎需要的将是，提供允许使用大数目的带电粒子细束且同时即使在高束电流和强电场条件下也提供相当大的热机械稳定性的带电粒子束产生器和光刻系统，以及其组件。

因此，根据第一方面，提供了一种准直器电极，其包括电极主体，其中该电极主体设置有中心电极孔。电极主体限定两个相反的主要表面之间的电极高度，并且电极主体在该电极主体内部容纳用于传送冷却液体的冷却导管。

在本文中使用圆柱坐标来描述带电粒子束产生器的空间关系。带电粒子流的宏观方向被称为“轴向方向”Z’。在本文中使用术语“上游”来标明与带电粒子流相反的方向。相反地，在本文中使用术语“下游”来标明随同带电粒子流一起的方向。在当前示例中，术语“上游”和“下游”分别对应于负轴向方向-Z和正轴向方向Z。垂直于轴向方向Z的束电流密度分布的重心(即，平均位置)限定所谓的“光轴”A。“径向方向”R对应于横向平面中径向地远离光轴A的任何方向。“角方向”表明沿着横向平面中的径向位置的(无穷小)旋转角。

根据实施例，准直器电极包括设置有中心电极孔的电极主体。该电极主体限定两个相反的主要表面之间的电极高度，并且该电极主体在该电极主体内部容纳用于传送冷却液体的冷却导管。优选地，电极主体具有圆盘形状或扁圆环形状。

根据实施例，冷却导管形成为导管。

优选地，导管由钛制成。钛是展示出低磁场响应并且具有相对高熔融温度的坚硬金属。通过围绕导管来铸造电极主体，可有效地在铝电极主体内部形成钛导管(归因于铝的低得多的熔融温度)。